随着社会的发展，信息交换量与日俱增。近年来，以光波为载体、光纤为传输媒质的光纤通信异军突起，发展十分迅速，已成为信息高速公路的主体。光纤通信具有容量大、传输距离远、节省能源、抗干扰、抗辐射等诸多优点，因此设计具有自主知识产权、用于光纤传输的高速集成电路对我国信息化建设具有重大意义。　　 在光纤传输系统中，光接收机前端放大电路中的前置放大器是一个关键电路，其性能在很大程度上决定了整个光接收机的性能。本次课题的任务是设计适用于光纤传输系统SDH STM-64(10Gb/s)速率级的超高速前置放大器。　　 在光纤通信系统中，前置放大器的作用是将光检测器输出的微弱电流信号放大并转换成电压信号，所以多采用跨阻放大器。在几种跨阻放大器实现方案中，带有RGC输入级的共源结构具有偏置稳定、输入电阻小和频带宽的优点，适用于高速光纤通信系统，因此本文采用该结构设计10Gb/s的超高速前置放大器。同时，采用消直流技术来扩大输入信号的动态范围。　　 本文采用UMC 0.13um CMOS工艺，实现了一种应用于SDH系统STM-64 (10Gb/s)光接收机的前置放大器。在片测试结果表明：双端输出的中频跨阻增益约为58.57 dB(848Q)，-3dB带宽为12 GHz，且10 MHz到10 GHz频率范围内的均方根值噪声电流为2.47 uA，输入电压信号动态范围36.5 dB(12 mV～800 mV)，1.2V单电压源下功耗为21.84 mW。芯片面积为0.462x0.566 mm2=0.26 mm2。　　 利用HSpice、Spectre软件和IBM 0.13um CMOS工艺库文件对本次设计的12通道120Gb/s超高速前置放大器进行了仿真。后仿真结果表明：单通道前置放大器双端输出的中频跨阻增益为59.12 dB，在光探测器寄生电容为0.4 pF的条件下，-3dB带宽为8.534GHz，且10 MHz到-3dB带宽频率范围内的均方根值噪声电流为2.03uA，输入信号动态范围为34dB (20 uA-1mA)。最后，将前置放大器与限幅放大器实现片上集成后形成前端放大器，并对其完成了后仿真，结果表明：单通道前端放大器双端输出的中频跨阻增益为95.9dBQ，在光探测器寄生电容为0.4 pF的条件下，-3dB带宽为8.1 GHz，1.2V单电压源下功耗为48mW。12通道前端放大器的芯片面积为0.6 mmx3.51 mm=2.106 mm2。